欠平衡套管鉆井可降低鉆井成本30%

欠平衡套管鉆井（普通套管鉆井）在美國得克薩斯州南部的油田中大幅度提高了鉆井效率。用這種鉆井方法鉆同一井眼內(nèi)的枯竭砂巖層和高壓砂巖層。據(jù)認(rèn)為可以降低鉆井成本30%。

殼牌石油公司在美國得克薩斯州南部從事氣田開發(fā)已有50年的歷史。這些氣層的深度為10000～16000ft。氣層為高溫高壓層，關(guān)井油管壓力為10000psi，井底溫度為280～400oF。多數(shù)井的產(chǎn)層為多層低滲砂巖層，需要壓裂才能進(jìn)行商業(yè)性生產(chǎn)。1995年首次應(yīng)用欠平衡套管鉆井技術(shù)側(cè)鉆小井眼。欠平衡套管鉆井既可用于側(cè)鉆新井眼，又可以用來加深老井。側(cè)鉆可以節(jié)約一半的鉆井成本。

1．用欠平衡套管鉆井工藝鉆的第一口井

在1990年以前，得克薩斯南部油田典型油井設(shè)計(jì)是下131/3in表層套管和95/8in技術(shù)套管，需要時(shí)下75/8in襯管。用5in或51/2in油層套管完井。2001年和2002年用欠平衡套管鉆井工藝側(cè)鉆或加深了幾口井，而2003年首次用欠平衡套管鉆井工藝打了一口新井（D井）。75/8in襯管下在5個(gè)獨(dú)立枯竭砂層的上方。為了在砂層中防止過平衡，把鉆井液的密度由17lb/gal降低到15lb/gal，連續(xù)鉆穿5層砂層。在鉆井過程中發(fā)生過卡鉆等復(fù)雜情況，通過技術(shù)處理，鉆達(dá)設(shè)計(jì)深度，由于不需要下51/2in襯管，而節(jié)省了30萬美元。

2．用欠平衡套管鉆井工藝鉆的第二口井

E井是采用欠平衡套管鉆井打的第二口新井，這口井采取了比鄰井尺寸小的套管設(shè)計(jì)。鉆井時(shí)，9000ft處的75/8in套管鞋在16.8lb/gal的鉆井液密度下破裂（而設(shè)計(jì)鉆井液密度為17.7lb/gal）,但是不需要修復(fù)。采用密度為16.3lb/gal的油基鉆井液繼續(xù)鉆進(jìn)到10862ft（鄰井是采用17lb/gal密度的鉆井液打的），并決定不提高鉆井液密度側(cè)鉆到設(shè)計(jì)深度。在設(shè)計(jì)深度，投球啟動懸掛器時(shí)，因球座沖蝕而失敗。雖然采用了下標(biāo)準(zhǔn)閥門等措施，但懸掛器仍然沒有打開，采取了填井和側(cè)鉆的補(bǔ)救方法。斜向器下在襯管浮箍的上方，并在5in襯管中銑磨開窗。為了在鉆進(jìn)過程中導(dǎo)流產(chǎn)出的天然氣，鉆進(jìn)時(shí)使用了旋轉(zhuǎn)頭。

3．用欠平衡套管鉆井工藝鉆的其他井

F井是一口按常規(guī)油井設(shè)計(jì)不能經(jīng)濟(jì)地鉆進(jìn)的油井，所以采用了欠平衡套管鉆井。用43/4in鉆頭鉆達(dá)15860ft。使用密度為13.5lb/gal的油基鉆井液鉆穿5個(gè)壓力不同的砂層。在高壓層采用了密度為17.5lb/gal的鉆井液。這口井節(jié)省了30%的鉆井成本。

G井是一口采用較小尺寸套管設(shè)計(jì)的井，其鄰井在鉆井過程中普遍發(fā)生漏失，原因是地層的破裂壓力梯度低。鉆井時(shí)通常采用17.5lb/gal的鉆井液密度。G井是S形井身剖面，采用16.5lb/gal的油基鉆井液鉆達(dá)11800ft（其最大井斜角為11o），然后進(jìn)行電測。采用31/2in套管鉆61/2in井眼到設(shè)計(jì)深度。這口井由于采用小井徑而節(jié)省了40萬美元，而因沒下襯管又節(jié)省了35萬美元（使鉆井成本降低30%）。